一种用于切割晶棒的切割线及切割机制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于切割晶棒的切割线及切割机，所述切割线包括：钢质的内芯；包覆所述内芯的外鞘，所述外鞘的材质的耐磨损性能大于钢的耐磨损性能。由于直接与晶棒接触并且与晶棒之间产生磨擦的元件为外鞘，而外鞘的耐磨损性能与材质钢相比是相对较高的，因此与现有的钢质的切割线相比，根据本实用新型专利技术的切割线即使对晶棒进行长时间的切割，也不容易产生磨损，由此能够确保切割出的晶圆满足高精度尺寸要求，并且能够确保切割出的晶圆的表面质量满足要求，此外能够使切割线的使用期限增长，大大减少在对晶棒进行切割的过程中断线情况的发生，不会导致正被切割的晶棒的报废，避免生产损失。免生产损失。免生产损失。

【技术实现步骤摘要】
一种用于切割晶棒的切割线及切割机


[0001]本技术涉及半导体晶圆生产领域，尤其涉及一种用于切割晶棒的切割线及切割机。

技术介绍

[0002]在晶圆的生产过程中，在利用拉晶炉拉制出晶棒后，需要将晶棒切割成多个圆形薄片以便于最终加工出成品晶圆。
[0003]在晶棒切割领域中，多线切割的切割效率高、切割质量好、出片率高，因此应用比较广泛。多线切割是这样实现的：多条切割线通过高速运动把磨料带入待切割晶棒加工区域进行研磨，而待切割晶棒通过工作台的升降实现垂直方向的进给，以此将晶棒同时切割成多个圆形薄片。
[0004]对于多线切割工艺而言，切割线的品质对于将晶棒切割成晶圆是至关重要的。目前，通常采用钢线作为切割线来完成多线切割工艺，但钢线的耐磨损性能是较差的，在长时间的使用后，会导致切割出的晶圆的品质下降，比如厚度不满足要求以及表面质量的降低，甚至会发生断裂使晶棒报废。

技术实现思路

[0005]为解决上述技术问题，本技术实施例期望提供一种用于切割晶棒的切割线及切割机，能够确保切割出的晶圆满足高精度尺寸要求，表面质量满足要求，而且够使切割线的使用期限增长，大大减少在对晶棒进行切割的过程中断线情况的发生。
[0006]本技术的技术方案是这样实现的：
[0007]第一方面，本技术实施例提供了一种用于切割晶棒的切割线，所述切割线包括：
[0008]钢质的内芯；
[0009]包覆所述内芯的外鞘，所述外鞘的材质的耐磨损性能大于钢的耐磨损性能。
[0010]由于直接与晶棒接触并且与晶棒之间产生磨擦的元件为外鞘，而外鞘的耐磨损性能与材质钢相比是相对较高的，因此与现有的钢质的切割线相比，根据本技术的上述实施例的切割线即使对晶棒进行长时间的切割，也不容易产生磨损，由此能够确保切割出的晶圆满足高精度尺寸要求，并且能够确保切割出的晶圆的表面质量满足要求，此外能够使切割线的使用期限增长，大大减少在对晶棒进行切割的过程中断线情况的发生，不会导致正被切割的晶棒的报废，避免生产损失。
[0011]优选地，所述外鞘的材质为芳纶纳米纤维。
[0012]芳纶纳米纤维具有独特的纳米尺度结构，直径为3纳米至30纳米，长度达10微米，具有大的长径比，作为一种“构筑单元”在复合材料的制备中起到了重要的界面增强与材料增韧效果，成功解决了宏观芳纶纤维因其表面光滑、化学惰性高所导致的界面结合弱而无法应用于复合材料领域的困境，另一方面，芳纶纳米纤维同时又保留了芳纶纤维优异的力
学性能和耐温性能，具体地具有低密度、高强度(钢丝的5
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6倍)、高模量、高韧性、优异的耐高温性(600℃)及良好的耐化学腐蚀性(可耐酸耐碱)等特性，将其包覆在钢质的内芯的外周能够大大提高切割线的耐久度。
[0013]优选地，所述内芯的半径与所述外鞘的厚度之间的比值介于4至8之间。
[0014]这样，即能够有足够的耐磨损层来确保切割线10的耐磨损性能，又能够使切割线10具有充分的比如模量、韧性等钢线特性，使得切割线能够更适于应用于现有的切割机中。
[0015]优选地，所述切割线的直径大于0.130mm。
[0016]这样，根据本实施例的切割线能够适用于切割现有的各种直径的晶棒，比如在需要对直径较大的晶棒进行切割时，可以相应地选用直径较大的切割线，而在需要对直径较小的晶棒进行切割时，可以相应地选用直径较小的切割线。
[0017]第二方面，本技术实施例提供了一种用于切割晶棒的切割机，所述切割机包括根据第一方面所述的切割线。
[0018]同样地，由于切割线中直接与晶棒接触并且与晶棒之间产生磨擦的元件为外鞘，而外鞘的耐磨损性能与材质钢相比是相对较高的，因此与现有的钢质的切割线相比，切割线即使对晶棒进行长时间的切割，也不容易产生磨损，由此能够确保切割出的晶圆满足高精度尺寸要求，并且能够确保切割出的晶圆的表面质量满足要求，此外能够使切割线的使用期限增长，大大减少在对晶棒进行切割的过程中断线情况的发生，不会导致正被切割的晶棒的报废，避免生产损失，另外，由于切割线是更耐磨损的，因此能够减少切割机中更换切割线的频率，减少设备维护时间，提高生产效率。
[0019]优选地，所述切割机还包括彼此间隔地设置的两个绕线主轴，其中，单根所述切割线多匝缠绕在所述两个绕线主轴上，以在所述两个绕线主轴之间形成处于同一平面中并且相互平行的多段切割线，其中，所述多段切割线通过所述两个绕线主轴的转动而运动。
[0020]这样，能够以更容易的方式实现处于同一平面中并且相互平行的多段切割线相对于晶棒进行移动，从而完成对晶棒的切割。
[0021]优选地，所述切割机还包括进给台，所述进给台用于固定所述晶棒并驱动所述晶棒在与所述多段切割线所处平面垂直的方向上朝向所述多段切割线移动。这样，便可以将晶棒切割成多个晶圆。
[0022]优选地，所述两个绕线主轴转动成使得所述多段切割线往复运动。这样，不仅能够实现晶棒的切割，而且能够使单根切割线的长度得到减少。
[0023]优选地，所述切割机还包括供应器，所述供应器用于将砂浆供应至所述多段切割线。
[0024]这样，切割线通过高速运动把砂浆中的磨料带入待切割晶棒的切缝中，通过研磨作用来切割晶棒，另外砂浆还能够起到对被切割的晶棒进行降温的作用。
[0025]优选地，所述供应器的数量为两个并且两个所述供应器设置在所述晶棒的不同侧。
[0026]这样，在所述多段切割线往复运动的情况下，能够使砂浆从晶棒的不同侧进入到晶棒的切缝。
附图说明
[0027]图1为根据本技术的实施例的用于切割晶棒的切割线的立体示意图；
[0028]图2为沿着图1中的线A
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A对根据本技术的实施例的用于切割晶棒的切割线进行剖切的剖视示意图；
[0029]图3为沿着图1中的线B
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B对根据本技术的实施例的用于切割晶棒的切割线进行剖切的剖视示意图；
[0030]图4为根据本技术的实施例的用于切割晶棒的切割机的结构示意图。
具体实施方式
[0031]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0032]现有的用于切割如图4中示出的晶棒R的切割线通常都是钢质的，在这种情况下，由于钢的耐磨损性能是较差的，因此在使用这样的切割线对晶棒R切割较长的时间之后，切割线使会产生磨损，并由此导致切割出的晶圆无法满足高精度的尺寸要求以及晶圆的表面质量无法满足要求等问题，甚至切割线会发生断裂，导致正被切割的晶棒R的报废，造成极大的生产损失。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于切割晶棒的切割线，其特征在于，所述切割线包括：钢质的内芯；包覆所述内芯的外鞘，所述外鞘的材质的耐磨损性能大于钢的耐磨损性能。2.根据权利要求1所述的切割线，其特征在于，所述外鞘的材质为芳纶纳米纤维。3.根据权利要求1或2所述的切割线，其特征在于，所述内芯的半径与所述外鞘的厚度之间的比值介于4至8之间。4.根据权利要求3所述的切割线，其特征在于，所述切割线的直径大于0.130mm。5.一种用于切割晶棒的切割机，其特征在于，所述切割机包括根据权利要求1至4中任一项所述的切割线。6.根据权利要求5所述的切割机，其特征在于，所述切割机还包括彼此间隔地设置的两个绕线主轴，其中，单根所述切割线多匝缠绕在所述两个绕线主...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨震，王琳，王娜，马强强，王雷，
申请(专利权)人：西安奕斯伟材料科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：